НаукаНа границе плазмосферы: учёные выяснили механизм защиты Земли от...

На границе плазмосферы: учёные выяснили механизм защиты Земли от ультранизкочастотных волн

Российские учёные совместно с иностранными коллегами определили, как нижний слой магнитосферы Земли — плазмосфера — влияет на распределение колебаний магнитного поля нашей планеты. Магнитосферой называют область вокруг Земли, находящуюся на высоте в 60 тыс. км. Оказалось, что плазмосфера выступает неким барьером и способна сдерживать поток ионизированных частиц, идущих от Солнца к планете, — солнечный ветер. При этом она не позволяет распространяться сформированным ветром ультранизкочастотным волнам, которые сопровождают магнитные бури. Однако специалисты отметили, что волны всё же передают часть энергии частицам плазмосферы и те достигают поверхности Земли и негативно влияют на работу космических аппаратов на орбите.

Учёные из Института солнечно-земной физики СО РАН совместно с коллегами из Японии выяснили, что плазмосфера (нижний слой магнитосферы Земли) играет важную роль в распределении колебаний магнитного поля нашей планеты. Об этом RT сообщили в пресс-службе Российского научного фонда. Исследование поддержано грантом фонда. Результаты опубликованы в журнале Journal of Geophysical Research: Space Physics.

Как отмечают авторы работы, от Солнца к Земле идёт не только свет, но и поток ионизированных частиц — солнечный ветер, который вызывает магнитные бури. Они, в свою очередь, негативно влияют на работу космических спутников, в результате чего происходят перебои в мобильной связи, сигналах спутникового ТВ и т. д.

На границе плазмосферы: учёные выяснили механизм защиты Земли от ультранизкочастотных волн

От солнечного ветра у нашей планеты есть естественный щит в виде магнитосферы — области вокруг Земли, оканчивающейся на высоте примерно 60 тыс. км. В её пределах действует магнитное поле, при столкновении с которым поток ионизированных частиц отклоняется от своей изначальной траектории. При этом при соприкосновении с магнитным полем Земли солнечный ветер порождает ультранизкочастотные волны (УНЧ; частоты ниже 1 Гц). Эти волны переносят электромагнитную энергию в магнитосфере на большие расстояния и сопровождают все значимые явления геосферы: магнитные бури, грозы, ураганы и даже землетрясения.

В новой работе исследователи изучили данные о колебаниях магнитного поля Земли, собранные японским орбитальным спутником Arase с 2017 по 2020 год. В результате специалисты выяснили, как магнитосфера реагирует на воздействие солнечного ветра в спокойные геомагнитные периоды и во время магнитных бурь.

В первом случае солнечный ветер огибает магнитосферу и УНЧ-волны образуются лишь в её поверхностных слоях. Однако во время бурь ветер проникает вглубь магнитосферы и воздействует ещё и на её нижний слой — плазмосферу — зону, богатую заряженными частицами и находящуюся на высоте на высоте от 1 тыс. до 20 тыс. км над поверхностью Земли.

Более того, в такие периоды поток идущих от Солнца заряженных частиц буквально «прижимает» плазмосферу к поверхности Земли, сдвигая её границу вниз.

Оказалось, что верхняя граница плазмосферы выступает барьером для распространения ультранизкочастотных волн, которые даже во время сильной магнитной бури не могут проникнуть внутрь. В таких условиях плазмосфера способна контролировать распределение УНЧ-волн в пространстве и удерживать их на расстоянии от своей верхней границы.

На границе плазмосферы: учёные выяснили механизм защиты Земли от ультранизкочастотных волн

«Мы предполагаем, что этот эффект связан с высокой плотностью плазмы на границе плазмосферы. Хотя концентрация частиц в этой области падает, там накапливаются тяжёлые частицы. Поскольку плотность является произведением массы на концентрацию, она может быть высокой даже у разреженной среды. В свою очередь, частота УНЧ-волны (как и любой другой волны) зависит именно от плотности среды, в которой она распространяется. Натолкнувшись на область повышенной плотности на границе плазмосферы, УНЧ-волны уже не могут проникнуть глубже, в направлении поверхности Земли», — отметил в беседе с RT аспирант Института солнечно-земной физики СО РАН Александр Рубцов.

Хотя волны не проходят в плазмосферу, при магнитных бурях они всё равно влияют на работу наземных устройств и аппаратов на околоземной орбите. Как предполагают учёные, причина может быть в передаче энергии частицам плазмосферы при их взаимодействии с УНЧ-волнами. Ускоренные таким образом частицы, в свою очередь, могут достигать поверхности Земли, а также повышать уровень радиации в ближнем космосе, что негативно влияет на космические аппараты на орбите.  

«Понимание того, в каких областях пространства работают волны, создаваемые при действии солнечного ветра на магнитосферу Земли, поможет предсказывать повышение интенсивности потоков заряженных частиц, которые могут влиять на работу космических аппаратов. В дальнейшем мы планируем подробнее изучить, как именно различные типы волн взаимодействуют с заряженными частицами в магнитосфере Земли», — подытожил Рубцов.

Источник: russian.rt.com

Новости дня

Новая жизнь рубля и доллара в России: Америка пристально следит за реакцией ЦБ и Кремля

Эксперты призывают не паниковать и не бросаться в обменники, курс может подскочить, но со временем стабилизируется ...

Доллар — больше не валюта

Никита Кричевский: Пора привыкать жить без американских бумажек ...

«Это и живопись, и музыка, и балет»: российские синхронисты не расслабляются в отсутствие конкуренции на Играх БРИКС

Игры БРИКС в Казани стартовали соревнованиями по синхронному плаванию, а их первыми чемпионами стали Светлана Колесниченко и Андрей Мальцев....

«Ничего святого»: на Украине призвали отстранить российских борцов от Игр-2024 за пост в соцсетях о погибшем на СВО отце

Национальный олимпийский комитет Украины обратился в МОК с требованием не допускать на Игры в Париже российских борцов Динару Кудаеву,...

Испытания Германии, надежды Сербии, перспективы Хорватии и Италии: главные интриги группового этапа Евро-2024

В пятницу, 14 июня, стартует групповой этап чемпионата Европы по футболу. Венгрия, Швейцария и Шотландия постараются сотворить сенсацию и...

Д. Константакопулос: Русские не просто так опубликовали карту европейских баз, где США хранят ядерное оружие

От Наполеона и Гитлера до Макрона и Шольца — опыт войн с Россией ничему Запад не научил ...

Бузова подорожала после «голого скандала»

Поющая телеведущая вызвала шок и гнев...

По новым правилам: Банк России установил официальные валютные курсы на основе внебиржевых торгов

Центробанк РФ в состоянии обеспечить стабильность на всех рынках в условиях новых ограничений со стороны США, заявили в Кремле....

Заняли более выгодные позиции: в МО РФ заявили, что бойцы группировки ВС России «Север» отразили восемь контратак ВСУ

Военнослужащие российской группировки войск «Север» за сутки отразили восемь контратак штурмовых групп ВСУ, а также заняли более выгодные позиции...

Это также заинтересуетПОХОЖИЕ
Рекомендовано для Вас